專利名稱：用于反射器中的白熾燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于反射器中的白熾燈，更具體涉及固定于反射器中的聚焦位置處的白熾燈。
背景技術：
用于汽車反射器的白熾燈作為可更換的燈組件被固定于反射器中以使反射器和燈形成一封閉的單元，其中一密封橡膠防止?jié)駳饣蚧覊m滲入反射器中。白熾燈備有鎖定元件，其與在反射器壁中形成的元件構成可拆式的連接。白熾燈的殼體固定在反射器內，而與汽車的電路形成連接的各端子被設置在反射器的外面。白熾燈必須被固定于反射器中，使白熾燈的燈絲在反射器的殼體中位于一精確限定的位置，否則光束會偏離所應用的標準。白熾燈在操作過程中必須保持這個光學的位置，亦即汽車的沖擊和振動必須不使燈從其上述位置變位。同時，所述固定又必須是可拆卸的，以便在白熾燈萬一損壞時將其更換。按照現(xiàn)行的IEC(國際電氣公司)標準No.60061-2，所述固定借助一彈性鎖定元件以至少10N(牛)的力將白熾燈緊壓入在反射器壁中成形的所謂V形支座內。同時該鎖定元件楔入在反射器壁中形成的凹槽中。
描述于U.S.專利No.5855430中的一種汽車前燈系統(tǒng)包括一光反射器和一白熾燈。光反射器具有一面向前方的光學表面和一限定了一通孔的壁。反射器壁包括一軸向定位表面和一平面的定位表面。燈包括一具有殼體和夾緊部分的燈源、一具有金屬支承套的套式光具盤和一金屬支承部分。金屬支承部分與鄰接于夾緊部分的光源連接。一塑料底座固定式地安裝套式光具盤，并還具有通道用以使引出電線通過塑料底座以便與由底座固定的端子連接。前燈系統(tǒng)還包括在內反射器壁與燈之間起作用的彈簧以便沿垂直于燈軸線的方向在反射器與燈之間緊壓。該彈簧包括在位于燈內形成的腔中的兩支腳之間的曲線形金屬彈性部分。兩支腳用作導向件以保持和引導彈簧的動作。當使內支腳適當?shù)囟ㄎ粫r，外支腳可以通過彈簧力在腔中滑動并從而經(jīng)由其可滑動的接觸面施加壓力并緊壓在內反射器壁上。當將燈借助轉動而固定于反射器的開口中時，彈簧被向前壓在反射器內壁上，并且在反射器壁的內側上形成的斜面?zhèn)扔纱搜卮怪庇跓舻妮S線方向施加力。
在U.S.專利No.5957569中描述了另一用于汽車反射器的白熾燈。該燈也具有一塑料底座、一金屬支承部分和一金屬支承套。金屬支承部分的下部連接于金屬支承套，而其上部固定白熾燈的殼體。金屬支承套的下部被嵌入塑料底座，而套的上部設有光學凸緣。燈絲經(jīng)由引出線連接于端子，各端子可以連接于汽車的電路。通過將燈安置在反射器后端的開口中使白熾燈固定于反射器中，而光學凸緣插入在反射器的開口中形成的槽中，該槽是為匹配這些光學凸緣而設計的。然后將燈繞其縱軸線轉動，與此同時白熾燈被固定于反射器中。固定由一壓簧提供，該壓簧在一個實施方案中以其一端焊接于金屬支承套的外壁，而其另一端自由地靠在金屬支承套的外壁上。當在反射器中轉動燈時，壓簧的中部構成靠在反射器開口的邊緣上的擴口形部分。
在另一實施方案中，該壓簧設計成一擴口形的片簧，但將其各端插入金屬支承套與塑料底座之間的開口內、片簧的擴口形部分凸出金屬支承套的外壁以外。當片簧的擴口形部分在將白熾燈固定于反射器的過程中被壓縮時，片簧的各端更深地滑入開口內，同時擴口形部分如上所述沿著反射器的開口貼靠。
在另一結構中，擴口形的片簧通過一個在金屬支承套的三個光學凸緣之一下面的壁上形成的缺口突出。片簧的各端靠在金屬支承套和塑料底座上的各擋塊上，從而片簧在這兩個也作為支承物設計的擋塊之間被壓縮。
在所有上述情況下，壓簧由彈簧鋼制成，必須將其彎曲以形成所要求的形狀，并且其在燈固定于反射器中時達到最終的形狀。由于彈簧的長度較短，金屬內產(chǎn)生的應力較高。由鋼制成的并能提供足夠彈力的金屬必須是彈性的，以便避免不可逆的變形。在彈簧的壓縮過程中，金屬內的應力必須不超過彈性極限和達到過度應變。金屬內的應力取決于材料的幾何尺寸和品質。一方面，存在具有優(yōu)越的彈簧特性的鋼材料，但它們的耐銹蝕性不適合用于汽車燈。另一方面，在汽車燈中，彈簧的幾何尺寸受空間限制，該限制涉及彈簧的長度。盡管燈內部的空間受限，其也必須足夠長以便提供充足的彈性。用于上述情況中的彈簧具有較短的長度，從而彈簧中的應力接近彈性極限。
因此對白熾燈、優(yōu)選對汽車燈具有特別的需要，用來固定于反射器中的片簧是不銹蝕的，而且具有良好的彈性，并且易于制造和安裝于燈中。

發(fā)明內容
在本發(fā)明的示例性的實施方案中，提供一種用于反射器的白熾燈。該白熾燈包括一具有縱軸線、至少一個燈絲和多個引出電線的殼體。該燈具有一用以安裝殼體的支承部分和一在操作上與支承部分相聯(lián)的套式光具盤。套式光具盤在其外殼中具有一缺口。白熾燈包括一塑料底座，用以固定其套式光具盤并包括多個端子。一片簧基本上彎成O形并位于由套式光具盤的外殼所限定的空間內。該片簧包括一從O形的一部分凸出的舌頭。片簧具有兩個端部分，形成一從O形的另一部分凸出的凸舌。片簧在凸舌處被緊壓向套式光具盤的外殼的內部，以便所述舌頭穿過套式光具盤的外殼中的缺口。
還提供白熾燈與反射器的組合，其中在將白熾燈固定于反射器中之后，所述舌頭嵌入在反射器壁的開口中所形成的凹槽內。
本發(fā)明與上述兩現(xiàn)有技術專利相比的優(yōu)點在于，由于采用了彎成O形的加長片簧，即使在安裝于燈中時受到預壓，彈簧材料內也只需要不大的應力。由于彈簧中產(chǎn)生不大的應力，可以在適當?shù)乜紤]到耐銹蝕性的情況下選擇更適用的彈簧材料。并且該彈簧易于制造和安裝于燈中。


圖1為白熾燈和反射器壁的一部分的軸向剖視圖，在其中實施了本發(fā)明；圖2為圖1的白熾燈的俯視圖；圖3為圖1的白熾燈的分解圖；圖4為本發(fā)明另一實施方案的一部分的透視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1和2，圖中示出一種實施本發(fā)明的可更換的白熾燈。該燈優(yōu)選是鹵素白熾燈，例如H8、H9、H11型等燈，這是近年來用于本技術領域的。該白熾燈具有一殼體17，該殼體在其一端帶有夾緊部分13，且具有一燈絲19和一對為燈絲19供給電流的引出線11。引出線11焊接于成整體固定于塑料底座1中的電端子3。燈的殼體17通過金屬支承部分15在其夾緊部分13處牢固地固定，金屬支承部分15焊接于套式金屬制光具盤上并通過一金屬支承套27嵌入塑料底座1內。該白熾燈與一反射器組合，圍繞著燈示出反射器的后端。白熾燈固定于反射器壁21的開口中的固定位置處。
固定由片簧25的一舌頭37提供，舌頭37柔順地卡扣入反射器壁21的合適的凹槽內，從而防止白熾燈轉動，即使在振動過程中也是如此。在一個方向上通過在套式光具盤7上形成的三個光學凸緣23且在另一方向上通過抵靠在塑料底座1的一密封橡膠5防止白熾燈沿軸向方向39移動。當將白熾燈放入反射器壁21的開口中時，其正確位置由三個光學凸緣23定向，它們與在反射器壁21的開口中以類似形狀形成的凹槽相配合。為了防止放錯位置，三個光學凸緣23的每一個各具有不同的形狀并且形成在反射器21的開口中的各凹槽也同樣具有不同的形狀。在將白熾燈沿軸向39放入反射器中以后，轉動該燈并將其固定于所要求的位置，即片簧25使白熾燈的套式光具盤7的外表面斜靠在成形于反射器壁中的V形支座上。
為了更好地理解起見，圖3示出分別處于組裝的中間階段的各個白熾燈的部件。將金屬支承部分15構成用來支承殼體17，其夾緊部分13具有基本上矩形的橫截面。因此金屬支承部分15設有一開口以適應殼體17的夾緊部分13之外周邊表面的形狀。金屬支承部15可以固定于金屬支承套27的外殼，因為金屬支承部15的外徑基本上等于或稍小于金屬支承套27的內徑。金屬支承套27具有在其周邊沿徑向方向延伸的三個凸緣29。將殼體17固定于其中的金屬支承部分15和金屬支承套27在定位操作中被焊接在一起，以便使燈絲設置在反射器中的適當?shù)妮S向位置。在該位置，白熾燈的燈絲將沿燈的軸線39占據(jù)預定的焦點位置。金屬支承套27的各凸緣29也將焊接于套式光具盤7的各光學凸緣23上以確保燈絲的正確的徑向位置。在焊接以前，必須將片簧25裝入套式光具盤7內。如由圖中可見，片簧25被基本上彎成O形并且位于由套式光具盤7的外殼限定的空間內。片簧25的舌頭37從O形的一部分凸出。片簧25具有形成一從O形的另一部分凸出的凸舌43的兩個端部分。在組裝過程中，片簧25在凸舌43處被緊壓向套式光具盤7的外殼的內部以便舌頭37穿過套式光具盤7的外殼中的缺口41。缺口41是一具有相當于舌頭37的寬度和高度的矩形開口。各引出線11穿過由O形包圍的空間而避免與片簧25的內表面的任何接觸。在白熾燈固定于反射器中以后，舌頭37嵌入在反射器壁21的開口中形成的凹槽內。在該固定位置，密封橡膠5防止?jié)駳夂突覊m滲入反射器內。
塑料底座1由合成樹脂形成，其中將套式光具盤7嵌入而使底座的塑料圍繞著套式光具盤7的下部模塑成型。由于該圖表示組裝的中間階段，各端子3(圖1中所示)還沒有被引入。各引出線11和端子3的機械和電連接將在組裝過程的另一階段來完成。
圖4中示出白熾燈的另一實施方案的塑料底座1。片簧25的形狀類似于圖3中的，因此其不可能與引出線發(fā)生接觸，即使在片簧被壓緊的情況下也是如此。而且有利的是在片簧25與套式光具盤7之間留有間隙，其足以滿足片簧25的變形需要。如果片簧25靠在套式光具盤7的內側面上，這將顯著地降低其彈性。塑料底座1形成有兩凸出部31，其位于套式光具盤7的外殼與片簧25的兩過渡部分45之間。過渡部分45將舌頭37和片簧25的O形部分連接起來。片簧25在過渡部分45處靠在凸出部31上面以預定力預壓片簧25。各凸出部31在套式光具盤7之外殼中的缺口41的兩側基本上平行于燈的縱軸線延伸。要求將塑料底座1的形狀和片簧25的尺寸確定成使片簧25可以以預壓的狀態(tài)裝入塑料底座1內。如由圖中可見，片簧25的凸舌43插入一狹槽35內，該狹槽35由塑料底座1向由套式光具盤7之外殼限定的內空間突出的兩凸出部33形成。這些凸出部33將片簧25的凸舌43牢固地固定在套式光具盤7的內壁上而防止其沿套式光具盤7的內壁滑動。在塑料底座1的底部形成兩導向錐孔47以便在組裝過程中使各引出線可以通過塑料底座1的底部。
進行了計算分析和測定以便對比片簧25和上述描述于U.S.專利No.5957569中的彈簧的特性。下表示出兩種不同的彈簧的分析結果。彈簧No.1為現(xiàn)有技術的彈簧；彈簧No.2為實施本發(fā)明的白熾燈的片簧25。在計算分析中，兩種彈簧的厚度為0.3毫米。
壓縮量力 材料內產(chǎn)生的應力彈簧No.1 0.62mm25N 1320MPa彈簧No.2 1.25mm17N 960MPa結果表明，雖然彈簧No.2被壓縮到二倍的彈簧No.1的壓縮量，但彈簧No.2中產(chǎn)生的應力比彈簧No.1中的小許多。
為了驗證該計算分析，將彈簧No.2裝入塑料底座1內使其受預壓縮0.4毫米并且測定了作為力的函數(shù)的彈簧壓縮量的變化。測定的結果示于下表。
力(N)壓縮量(mm)2.40.064.70.115.90.147.10.168.30.189.50.2110.7 0.2511.9 0.2913.6 0.4314.7 0.5215.9 0.6217.1 0.7418.3 0.8919.5 1.0820.7 1.18注意表中的力17.1N，測定的彈簧壓縮量為0.74毫米。計入預壓縮量0.4毫米時總壓縮量為1.14毫米。該值接近于計算分析的1.25毫米的結果。在H8、H9、H11燈的情況下，可應用標準要求最小10N的壓縮力，以便可以將燈適當鎖定在反射器的開口中。根據(jù)測定的結果，這個要求借助片簧25可以得到滿足。
權利要求
1.一種用于反射器中的白熾燈，包括一具有縱軸線(39)、至少一個燈絲(19)和多個引出電線(11)的殼體(17)；一安裝殼體(17)的支承部分(15)；一在操作上與金屬支承部分(15)相聯(lián)并在其外殼中具有一缺口(41)的套式光具盤(7)；一用以固定套式光具盤(7)并包括各端子(3)的塑料底座(1)；一基本上彎成O形的片簧(25)，其位于由套式光具盤(7)的外殼限定的空間內；該片簧(25)包括一從O形的一部分突出的舌頭(37)；該片簧(25)具有形成一從O形的另一部分突出的凸舌(43)的兩個端部分；該片簧(25)在凸舌(43)處被緊壓向套式光具盤(7)之外殼的內部，以便舌頭(37)穿過套式光具盤(7)的外殼中的缺口(41)。
2.權利要求1的白熾燈，其特征在于，突出有舌頭(37)的一部分和突出有凸舌(43)的另一部分相互沿徑向相對。
3.權利要求1的白熾燈，其特征在于，舌頭(37)由片簧(25)的材料彎成U形并且在所述O形與U形之間形成各過渡部分(45)。
4.權利要求1的白熾燈，其特征在于，片簧(25)的凸舌(43)插入在塑料底座(1)的一部分中形成的狹槽(35)內，該塑料底座部分向由套式光具盤(7)的外殼限定的內空間突出。
5.權利要求1的白熾燈，其特征在于，片簧(25)通過塑料底座(1)的各凸出部(31)被預壓，該凸出部(31)位于套式光具盤(7)的外殼與片簧(25)的過渡部分(45)之間。
6.權利要求6的白熾燈，其特征在于，塑料底座(1)的各凸出部(31)在套式光具盤(7)的外殼中的缺口(41)的兩側基本上平行于縱軸線(39)延伸。
7.權利要求1的白熾燈，其特征在于，片簧(25)圍繞著各引出電線(11)并與其間隔開以便避免其短路。
8.一種白熾燈和反射器的組合，包括一反射器，具有限定了一開口的壁(21)；一白熾燈，其包括一具有縱軸線(39)、至少一個燈絲(19)和多個引出電線(11)的殼體(17)；一安裝殼體(17)的支承部分(15)；一在操作上與金屬支承部分(15)相聯(lián)并在其外殼中具有一缺口(41)的套式光具盤(7)；一用以固定套式光具盤(7)并包括各端子(3)的塑料底座(1)；一基本上彎成O形的片簧(25)，其位于由套式光具盤(7)的外殼限定的空間內；該片簧(25)包括一從O形的一部分突出的舌頭(37)；該片簧(25)具有形成一從O形的另一部分突出的凸舌(43)的兩個端部分；該片簧(25)在凸舌(43)處被緊壓向套式光具盤(7)之外殼的內部，以便舌頭(37)穿過套式光具盤(7)的外殼中的缺口(41)，并且在白熾燈被固定于反射器中以后，舌頭(37)嵌入在所述開口的壁(21)中所形成的凹槽內。
全文摘要
一種用于反射器中的白熾燈,包括一具有縱軸線(39)、至少一個燈絲(19)和多個引出電線(11)的殼體(17)。該燈具有一安裝殼體(17)的支承部分(15)、一在操作上與該支承部分相聯(lián)的套式光具盤(7)。該套式光具盤在其外殼中具有一缺口(41)。白熾燈具有一塑料底座(1)以固定套式光具盤(7)并包括多個端子(3)。一片簧(25)基本上彎成O形并位于由套式光具盤的外殼限定的空間內。該片簧包括一從O形的一部分突出的舌頭(37)。該片簧(25)具有形成一從O形的另一部分突出的凸舌(43)的兩個端部分。該片簧在凸舌(43)處被緊壓向套式光具盤(7)之外殼的內部,以便舌頭(37)穿過套式光具盤(7)的外殼中的缺口(41)。
文檔編號H01K1/42GK1339665SQ0112576
公開日2002年3月13日 申請日期2001年8月23日 優(yōu)先權日2000年8月23日
發(fā)明者L·福加克斯, I·凱倫伊 申請人:通用電氣公司